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JPH0335625B2 - - Google Patents
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JPH0335625B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0335625B2
JPH0335625B2 JP17900186A JP17900186A JPH0335625B2 JP H0335625 B2 JPH0335625 B2 JP H0335625B2 JP 17900186 A JP17900186 A JP 17900186A JP 17900186 A JP17900186 A JP 17900186A JP H0335625 B2 JPH0335625 B2 JP H0335625B2
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JP
Japan
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digoxin
ouabain
column
antibody
resin
Prior art date
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Application number
JP17900186A
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Japanese (ja)
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JPS6285864A (en
Inventor
Uiriamu Furaitaaku Jei
Chan Shannhoo
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EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JPS6285864A publication Critical patent/JPS6285864A/en
Publication of JPH0335625B2 publication Critical patent/JPH0335625B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は改善されたジゴキシン免疫定量、そし
て詳細にはインデイケーター試薬としての標識一
価または二価抗ジゴキシン抗体および分離を行う
手段としての不動化ウアバインカラムからなる非
拮抗的不均質系免疫定量用テストキツトに関す
る。 迅速にそして正確に生物流体中に存在するジゴ
キシンの濃度を測定しうる臨床検査室診断テスト
に対する大きくそして広い市場がある。ジゴキシ
ンは往々にしてナノモルまたはそれ以下の濃度で
存在している。 近年、臨床的に重要なリガンドの測定のための
多くの免疫定量技術が開発された。代表的には、
拮抗的結合免疫定量法は結合反応に関与する結合
成分に結合した標識物質のコンジユゲートよりな
つていて、結合したものおよび遊離したものの二
種の標識コンジユゲートを生成させる。結合した
ものおよび遊離したものを与える標識コンジユゲ
ートの相対量はテスト試料中の検出させるべきリ
ガンド濃度の函数である。 結合したものにおける標識コンジユゲートと遊
離したものの標識コンジユゲートが標識物質測定
に使用される手段によつて本質的に識別可能でな
い場合には、その結合したものと遊離したものを
物理的に分離させなくてはならない。このタイプ
の検定は不均質系と呼ばれる。 2つの最も広く使用されている不均質系免疫定
量法は放射免疫定量法(RIA)および酵素結合免
疫吸着検定(ELISA)である。RIAにおいては
未知量の抗原を含有する試料を既知量の放射標識
抗原および抗体と混合させる。系を平衡に近い点
まで反応せしめ、次いで抗体結合抗原を非結合抗
原から分離させる。試料抗原は限定された数の抗
体結合部位に対して標識抗原と拮抗するので、試
料中の抗原が多くなればなる程、結合分画中の標
識抗原はますます少なくなる(または非結合分画
中ではますます多くなる)。この方法は一般に時
間がかかり(1〜3時間)そして労力を要するも
のである。 極く最近になつて、多孔性担体上での抗体の不
動化によつてRIAは自動化された。抗原を含有す
ると疑われる試料を既知量の標識抗原と混合させ
た後、限定された数の不動化抗体結合部位を有す
るカラムにこの試料を通す。遊離または結合され
た標識を定量化させることができる。迅速ではあ
るけれどもこの検定法はそれを再現性のあるもの
とするためには抗体の厳密な測量を必要とする。 RIAは2つの主なる不利点を有している。第一
に使用される標識物質はその取扱い、保存および
投棄に関して多くの問題を有する放射性同位元素
である。第二にRIAは拮抗様式で実施され(すな
わちアナライトと標識アナライトは抗体上の限定
された数の結合部位に対して拮抗する)、従つて、
抗体親和性定数が検定法の感度を代表的には
10-8M1〜10-11M1の範囲に限定する。 ELISAはその標識物質が放射性同位元素より
はむしろ酵素であるという以外は原則において
RIAと同様である。それも感度がなお抗体親和性
定数の厳密な函数であるという制限を受ける。 同位元素および酵素に加えてその他の標識物質
が記載されている。これらとしては螢光発生団、
補酵素、生物発光物質、酵素抑制剤があげられ
る。 不均質系免疫定量法における分離段階の種々の
実施法が知られている。これらとしては過、遠
心分離、クロマトグラフイーその他があげられ
る。 分離段階を実施するためのアフイニテイーカラ
ムの使用はフランス特許出願第79 15992号明細書
に記載されている。それは標識物質に対して親和
性を有し、そして更に分子ふるい性を有している
リガンドをそれにカツプリングさせたゲルの使用
を記載している。標識物質よりはむしろ関心のあ
るリガンドに対して親和性を有し、そして分子ふ
るい性を有するゲルの使用もまた開示されてい
る。記載されている検定法は拮抗的または非拮抗
的様式で実施することができる。 米国特許第4298687号明細書は不均質系免疫定
量法を開示しているが、この場合測定すべき物質
を標識一次結合対応成分と反応させ、そして未反
応結合対応成分の量をその一次結合対応成分に対
する特異的結合性を与えた固体相上への吸収によ
つて測定する。この一次結合対応成分は限定され
た量で存在させる。 米国特許第3654090号明細書は人絨毛膜ゴナド
トロピン(HCG)に対する非拮抗的不均質系免
疫定量法を開示しているがこれはその分離段階を
実施するために過剰の酵素標識二価抗体と不動化
HCGカラムを使用している。この検定法は1モ
ルHCG結合抗体とHCG結合のない抗体とを区別
できないという事実によりその感度において限定
されている。両種のものがアフイニテイーカラム
により保持される。 米国特許第4134792号明細書は関心あるリガン
ドに対する標識特異的結合対応成分を過剰に存在
させる不均質系免疫定量法を開示している。標識
特異結合対応成分は二価抗体であり、そしてこれ
は前記と同一の不利点を有している。 「British J.Haematol.」第47巻第269頁
(1981)は凝固因子に対する二部位免疫放射能
測定検定法(IRMA)を開示しているがここでは
一価Fab抗体フラグメントが使用されている。そ
れらの結果は二価抗体よりはむしろ一価抗体を使
用する場合に10倍のより高い感度が得られること
を示している。 米国特許第4200436号明細書は標識一価抗体を
使用する免疫定量法を開示しているが、この場合
不動化抗原(測定すべきものと同一の抗原)を使
用して結合分画および遊離分画を分離させる。測
定されるのは第一義的には結合分画なのでこの検
定は拮抗様式で通常実施される。従つて感度は検
定が好ましい様式で実施される場合には抗体の親
和性定数によつて限定される。 ある場合には免疫定量におけるアナライトをア
ナライト同族体に代えることができる。一般に性
能はアナライトの使用とアナライト同族体の使用
との間に差はなく等しいものと予想される。意外
なことに本発明のジゴキシン検定においては、不
動化抗原としてのジゴキシンをウアバインに代え
ることによつて検定の感度および精度を顕著に改
善することが発見された。本改善をもたらす正確
な機構はわかつてはいないが、それは抗原−抗体
反応の性質にあるものと考えられる。 当該技術においてはその感度および精度が抗体
の親和性定数によつて限定されないジゴキシンの
不均質系免疫定量法に対する要求がある。 本発明の非拮抗的不均質系免疫定量法は次の段
階すなわち、 (a) モル過剰の標識一価または二価抗ジゴキシン
抗体をジゴキシンを含有する疑いのあるテスト
試料に接触させることによつて反応混合物を生
成させ、それによつて前記抗体の一分画がジゴ
キシンとコンプレツクスを形成し、そして一分
画が遊離状態に留まり、 (b) この反応混合物を遊離抗体の全部を結合させ
うる量で存在する、固体担体上で不動化させた
ウアバインを有する固体相と接触させて遊離抗
体をこの反応混合物から分離し、そして (c) 標識を測定することによつて固体相から溶出
したコンプレツクスの量を測定すること を包含する。次いで試料中のジゴキシン量を標準
曲線を比較することにより決定することができ
る。 その他の態様においては、拮抗的不均質系免疫
定量法が提供されるが、これは次の一連の段階、
すなわち (a) ジゴキシンを含有する疑いのある試料を固体
相上に不動化させたモル過剰のウアバインと接
触させることにより反応混合物を生成させ、 (b) この反応混合物をジゴキシンに対してモル過
剰の、但しウアバインに対してはモル以下の標
識一価または二価抗ジゴキシン抗体と接触さ
せ、 (c) 反応を行わせ、それによつて抗体の一分画が
ジゴキシンと第一コンプレツクスを形成しそし
て第二の分画が不動化ウアバインとコンプレツ
クスを形成するようにし、 (d) 第二分画から第一分画を分離し、そして (e) 第一分画または第二分画のいずれか一つに存
在する標識量を測定すること を包含している。 一般に抗体を免疫定量法で使用する前に抗体を
免疫学的に精製することが望ましい。動物血清、
腹水または組織培養媒体からのIgG単離法および
アフイニテイークロマトグラフイーによるその免
疫学的精製法もまた当該技術では知られている。
簡単にIgG分画を硫酸アンモニウム沈殿により調
製する。IgG分画を次いでイオン交換、ゲル過
または蛋白質Aクロマトグラフイーにより調製す
る。アフイニテイー精製は抗原カラムからの溶出
により実施される。 抗体は多クローン性または単一クローン性のい
ずれであつてもよい。一価抗体は当該技術におい
て既知の方法で調製することができる。例えば
FabフラグメントはIgGのパパイン消化により得
られ、Fab′フラグメントはIgGのペプシン消化に
より得られたF(ab′)2フラグメントのジサルフア
イド還元により得られる。 抗体への標識物質のカツプリングに対しては任
意の多数の方法を使用しうる。標識物質は酵素、
放射性同位元素、発色団、螢光発生団、または単
独でまたはその他の試薬と組合せた場合に検出可
能なシグナルを発生しうる任意のその他の物質で
ありうる。一般に各抗体に対して少くとも一つの
標識を好ましくは共有結合的に、そして抗体の免
疫反応性および標識物質の活性を保存するような
方法でカツプリングさせるべきである。Fab′フ
ラグメント中に存在する遊離のスルフヒドリル基
は標識の共有結合的結合に対して特異的な反応性
の基を与える。マレイミドまたはチオピリジル基
を有する複素二官能交叉結合試薬がこの目的には
有用である。一般に免疫学的活性の保持を確実に
するために、標識抗体の合成の最終段階は免疫学
的精製段階であるのが望ましい。 ウアバインまたはそのコンジユゲートは例えば
「Biohemistry」第9巻第331頁(1970)による当
該技術に既知の方法によつて適当な担体上に不動
化させることができる。一般に、担体はその流れ
特性で選ばれ、そしてその例としてはビーズ化ア
ガロース、ビーズ化デキストラン、ポリアクリル
アミドまたはガラスをあげることができる。ウア
バインは直接にまたは蛋白質、ポリアミノ酸また
は合成結合成分でありうるスペーサアームを介し
てその担体に共有結合的に結合させることができ
る。通常、アフイニテイーカラム物質は一回使用
すると捨てられるがしかし所望によりそれを再循
環させることはできる。担体が分子ふるい特性を
有していることは一般に望ましくない。それはも
し標識抗体が試料アナライトから解離した場合、
分子ふるいはそれらが相互に再び出会う可能性を
減じさせる傾向があるからである。 非拮抗性様式においては、本発明の検定は次の
ようにして実施することができる。未知量のジゴ
キシンを含有する通常は5μ〜500μの血清で
ある患者試料の既知の容量をジゴキシンに対して
明らかに過剰な量の標識付けした一価または二価
の抗体を含有する溶液と混合させる。通常標識付
けした抗体はジゴキシンに比べて約10〜100モル
過剰で存在させる。ジゴキシンおよび抗体を通常
は少くとも5分、そして30分未満のある特定の時
間の長さの間、4℃〜45℃の間の一定の温度、通
常は37℃で前培養(preincubation)させる。ジ
ゴキシン結合抗体と非結合抗体を含有するこの溶
液の既知の容量(通常5μ〜500μ)を好まし
くは2mm×10mmの寸法を有する、多孔性担体上に
不動化させたウアバインよりなるカラムに通過さ
せる。すべての遊離の標識付き抗体を結合させる
に充分なウアバイン−カツプリング担体が使用さ
れる。カラムを0.2〜5.0ml/分の流速で、通常は
1〜5ml全量の適当なバツフアーで溶出させる。
カラムから溶出する分画は患者血清からのジゴキ
シンでコンプレツクス化された標識付き抗体を含
有している。この分画中の標識活性を次いで測定
する。或いはまたこの分画を捨て、そしてケイオ
トロピツク(chaotropic)剤または極端な値のPH
によつてカラムから保持されている抗体を溶出さ
せることができる。第一の場合には標識の量は試
料中のジゴキシン濃度に直接比例する。第二の場
合はそれは逆比例する。 本発明の検定法は手動的に実施しうるしまたは
それは種々の自動式または半自動式装置例えば
aca 独立臨床アナライザー(デユポン社製)に
適応することができる。この場合には患者試料お
よび過剰の標識一価または二価抗体を装置の外で
前培養させる。既知の容量のこの混合物を分析テ
ストパツク(ここに参考として包含されている
Re29725に記載されている)中に、この装置の充
填ステーシヨンにおいて自動的に注入し、次いで
最終パツク内容量を5mlとするに充分な量のバツ
フアーを注入する。この試料混合物をパツク通水
管(header)に置いた多孔性担体上で不動化さ
せたウアバインのカラムに通しそして直接パツク
中に溶出させる。この溶出された分画は患者血清
中のアナライトでコンプレツクス化された標識抗
体を含有している。このパツクは自動的に37℃で
ブレーカー/ミキサーまたはブレーカー/ミキ
サーのいずれかでシグナル発生反応に必要な試
薬を添加し、そして、そのシグナル光度計による
読出しを行なう。 本発明の検定法はまた、拮抗様式でも実施させ
うるが、これは抗体を試料ジゴキシンとウアバイ
ンに、連続的というよりはむしろ同時に露出させ
ることを意味している。 拮抗様式においては検定法は以下のように実施
される。ジゴキシンを含有する疑いのある試料の
一区分量、通常は10〜100μを固体相上に不動
化させたモル過剰のウアバインを含有する試験管
に加える(一般にはアフイニテイーカラム樹脂例
えば交叉結合アガロースまたはデキストランの
100〜1000μ充填容量)。次いで一価または二価
標識抗ジゴキシン抗体溶液を試料中に予想される
ジゴキシンの最大値よりモル過剰の、但しウアバ
インに対してはモル以下の量で加える。この抗体
溶液の量は一般には5〜50μである。このよう
にして生成された反応混合物を23℃〜45℃、好ま
しくは37℃の温度で、15〜60分、好ましくは15分
間、静かに撹拌しつつ培養する。抗体−ジゴキシ
ンコンプレツクスを次いで抗体/不動化ウアバイ
ンコンプレツクスから分離させる。親和性樹脂が
使用される場合には約3分間の2000×gの遠心が
好ましい。次いで上澄流体を吸引する。固体相上
に吸着された標識の量または上澄流体中の標識の
量のどちらかを測定してテスト試料中に最初に存
在したジゴキシンの量を決定することができる。
標識が酵素である場合には酵素をその基質と反応
させて検出可能な生成物を生成させることによつ
て測定を実施することができる。非酵素標識例え
ば螢光発生団、発色団、および放射性同位元素は
当該技術でよく知られた技術により測定すること
ができる。 固体相上でジゴキシンよりはむしろウアバイン
を使用することの利点は次の実施例によつて説明
されている。これら実施例中では種々の実験条件
下にジゴキシン(アナライト)およびウアバイン
(アナライト同族体)カラムの両方が調製され、
そしてそれらのジゴキシンアフイニテイーカラム
を使用する免疫学的検定における性能がバツクグ
ラウド、感度および精度に関して評価された。各
樹脂の合成に対する至適条件は異つているけれど
も、最良のウアバイン樹脂は一貫して最良のジゴ
キシン樹脂よりも秀れた性能を示した。 本明細書中ではウアバインのみが特定的に例示
されているけれども、均等物としてジギトキシ
ン、デスラノシド、ジゴキシゲニン、およびスト
ロフアンチンが予想される。 例 1 A 一価抗体−酵素コンジユゲートの合成 ウアバイン−HSA免疫吸着剤を使用して兎
全血清から直接ジゴキシン特異抗体を免疫精製
した。 ウアバインは蛋白質(HSA、人血清アルブ
ミン)スペーサーアームを介してアガロースマ
トリツクスに結合させた。第一の段階はウアバ
イン−アルブミンコンジユゲートの合成を包含
する。ウアバイン(0.56ミリモルを20mlの水に
溶解)を暗所で室温で一時間、メタ過沃素酸ナ
トリウム(1.02ミリモル)で酸化した。定量酸
化は酢酸エチル:メタノール:H2O(75:25:
1)で展開させたシリカゲルGプレート上での
薄層クロマトグラフイーによつて証明された。
ダウエツクスAG−1X8イオン交換樹脂の3ml
のカラム上にこの水性混合物を通すことによつ
て過剰の過沃素酸塩を除去した。ウアバインの
定量的回収は放射能標識(トリチウム化)ウア
バインを追跡することにより証明された。0.4
mlの5%Na2CO3を添加することによつて酸化
ウアバインの溶液をPH9.5にバツフアー化させ、
そして20mlのHSA溶液(28mg/ml)と合した。
45分後、このコンジユゲートを20mlの水に新た
に溶解させた0.3gのナトリウムボロハイドラ
イドを添加することによつて還元させた。3時
間後8mlの1モル蟻酸を加えてそのPHを6.5に
下げた。PH6.5で1時間置いた後、1モル、
NH4OHでそのPHを7.5に上昇させた。全反応
混合物を蒸留水で完全に透析させ次いで最後に
0.015モル燐酸ナトリウムバツフアー(PH7.8)、
0.15モルNaClで透析した。このコンジユゲー
トをアミコンPM−30膜で濃縮させて、4.2mg/
mlとした。蛋白質濃度は当該技術では既知のロ
ーリー法により測定された。 ウアバイン−HSAコンジユゲートを「Bio−
Radmanual」に記載の方法を使用してアフイ
ゲル 10(ビオ−ラド・ラボラトリーズ社製)
上で不動化させた。25mlのアフイゲル 10を75
mlの氷冷水で洗つた。このゲルを透析ウアバイ
ン−HSAコンジユゲートに加えそして4℃で
ロツカー上で一晩混合せしめた。過剰の活性エ
ステル基を0.1mlの1モルエタノールアミン
(PH8.0)を室温で一時間加えることにより急冷
させた。最後に、このゲルを蒸留水で完全に、
次いで順に500mlの0.5モルNaCl、400mlの0.1モ
ルグリシン(PH2.5)、300mlの2.5モル
NH4SCN、1000mlのホスフエートバツフアー
化塩水で洗つた。ウアバイン親水製樹脂を6ml
のベツド容積になるようにカラム(0.7×15cm)
中に充填して、そして燐酸バツフアー化塩水で
平衡化した。抗血清(4.5mg/mlモノ特異性抗
体のカペル抗ジゴキシン血清10ml)を1ml/分
以下の流速で適用した。カラムをその280nm
の吸光度がベースライン(<0.01)に達するま
で燐酸バツフアー化塩水で洗つた。次いで60ml
の3モルNH4SCN(PH7.5)でこのカラムから
抗体を溶出させ、そして直ちに4℃で2燐酸
バツフアー化塩水で4回透析した。 アミコン撹拌セル装置(PM−30膜)上でこ
の27mlのアフイニテイー精製抗ジゴキシン抗体
を2.7mlに濃縮した。最終蛋白質濃度は10mg/
mlであつた。試料を0.1モル酢酸ナトリウム
(PH4.5)1000mlで4℃で4時間透析した。透析
後、同一酢酸ナトリウムバツフアーに溶解させ
た10mg/mlのペプシン溶液20μを加え、そし
て温度を37℃に加温して20時間保つた。この消
化時間の後、短時間遠心分離させることにより
試料を清澄化させ、次いで0.015モル燐酸ナト
リウム(PH7.4)、0.15モルNaCl(燐酸バツフア
ー化塩水)中で平衡化させたセフアデツクスG
−150カラム(1.5×90cm)上でクロマトグラフ
イーに付した。ゲル電気泳動により同定された
(Fab′)2フラグメントを含有するカラム分画を
プールし(19.2ml)、次いで加圧過(PM−30
アミコン膜)で2.7mlに濃縮した。濃縮後この
(Fab′)2フラグメントを55μの1モルジチオ
スレイトール溶液を加えることにより還元させ
て相当するFab′フラグメントとした。還元は
25℃で90分間実施された。次いで4℃で0.15モ
ルNaCl、0.015モル燐酸ナトリウム、PH5.6(2
×1000ml)で透析を実施した。 このようにして調製されたFab′フラグメン
トを次いで20倍モル過剰のm−マレイミド安息
香酸N−ヒドロキシサクシンイミドエステル
(MBS)と反応させた。テトラヒドロフラン中
の79ミリモルのMBS溶液85μを2mlの
Fab′フラグメントの溶液に加え、そして25℃
でアルゴン下に1時間反応させた。この混合物
を燐酸バツフアー化塩水中でセフアデツクスG
−25(交叉結合ビーズデキストラン、5000ドル
トンの排除限界を有する)のカラム(1.5×40
cm)上で脱塩させた。ボイド容量中に溶出され
る誘導体化されたFab′フラグメントをプール
し、そして4℃の燐酸バツフアー化塩水中12
mg/mlのβ−ガラクトシダーゼ2mlと合した。
16時間後この溶液をアミコンPM−30加圧過
撹拌セル中で2mlに濃縮させ、次いでセフアロ
ース4B−CL(1.5×90cmカラム中1〜5×106
ルトン排除限界を有するビーズ形交叉結合マク
ロ細孔性アガロース)のカラムクロマトグラフ
イーに付した。Fab′−β−ガラクトシダーゼ
コンジユゲートは遊離β−ガラクトシダーゼと
共に溶出された。酵素活性の全ピークをプール
し、次いでウアバインアフイニテイーカラム上
で免疫学的に精製させた。免疫学的精製法は以
下の通りであつた。セフアロース4B−CLカラ
ムからのプールしたカラム分画をウアバインア
フイニテアーカラム(1.0×7.0cm)を通して溶
出させ、次いで100mlの燐酸バツフアー化塩水
で溶出させた。このFab′−β−ガラクトシダ
ーゼコンジユゲートを次いで燐酸バツフアー化
塩水中の23ミリモルウアバイン50mlで溶出させ
た。この溶出液は最終試薬に相当し、これを4
℃の4の燐酸バツフアー化塩水で6回透析し
た。 B ウアバインとジゴキシン樹脂の合成 ウアバインおよびジゴキシンをそれぞれ別々
に種々の比率で有機スペーサー成分トリエチレ
ンテトラアミン(TETA)を介してセフアデ
ツクスG−10(フアルマシア・フアイン・ケミ
カルズ社より入手可能なビーズ型デキストラ
ン)にカツプリングさせた。 ウアバイン(20〜325mg)を蒸留水に溶解さ
せ、そして5倍のモル過剰のメタ過沃素酸ナト
リウムを添加することによつて25℃で2時間酸
化させた。この時間の終りに過剰の過沃素酸塩
を除去させるダウエツクスI−X8(Cl-イオン
交換樹脂)の5mlのカラムに各溶液を通すこと
によつて反応を停止させた。溶出液を集めそし
て濃縮ストツク溶液の添加によつて0.1モル燐
酸ナトリウム(PH7.0)の最終濃度とした。
TETA(50〜125mg)を各溶液に加え(表1A参
照)そして最終溶液のPHをPH7.0に調整した。
この溶液を25℃で1時間培養し、この時間の終
りに30mgのナトリウムシアノボロハイドライド
を加えた。得られた溶液を25℃で48時間撹拌し
た。 ウアバインについて前記した同一の方法を、
但しジゴキシンを30%エタノールに溶解させて
ジゴキシンに対して実施した。実験の詳細は表
1Bに示されている。 各コンジユゲート(ウアバイン−TETA9ロ
ツトおよびジゴキシン−TETA9ロツト)を次
いで次の方法によつてセフアデツクスG−10に
カツプリングさせた。210gのセフアデツクス
G−10を1蒸留水中で膨潤させた。樹脂を次
いで一回1の水で3回洗つた。最後に樹脂を
1のメタ過沃素酸ナトリウム(10g/)に
懸濁させることにより酸化させた。1時間25℃
に置いた後、樹脂を沈降させ、上澄流体を除去
し、そして樹脂を約3の0.25モル燐酸ナトリ
ウム(PH7.0)を使用して焼結ガラスロート上
で洗つた。得られた樹脂を25ml区分に分け、そ
して前記合成コンジユゲート各ロツトにその一
区分を混合させた。1時間混合後、ナトリウム
シアノボロハイドライド(30mg)をコンジユゲ
ートを加えた樹脂の各区分量に加えた。得られ
た懸濁液を25℃で64時間混合させるがこの時樹
脂を沈降させ、上澄流体を除去し、そして樹脂
(各区分別々に)を300mlの水、300mlの0.5モル
NaClおよび500mlの0.15モル燐酸ナトリウム
(PH7.1)で洗つた。各樹脂区分をaca 独立臨
床アナライザー分析カラム(0.5×8cm、カラ
ム1本当り1.8ml)に充填させた。そのカラム
を次いで7mgのo−ニトロフエニル−β−Dガ
ラクトピラノシド(ONPG)を含有するaca
独立臨床アナライザー分析テストパツクの通水
管中にくぼみ(dimple)6で位置させた。 C ウアバイン−TETA−セフアデツクスとジ
ゴキシン−TETA−セフアデツクスの比較 前記(B)で合成された各樹脂ロツトを次のプロ
トコールに従つてaca 独立臨床アナライザー
で評価した。10ピコモルの前記(A)で合成された
β−ガラクトシダーゼ標識抗ジゴキシン
Fab′を100μの0または5ng/mlのジゴキシ
ンを含有する人プール血清試料に加えた。10分
間25℃で培養後、抗体−試料混合物を自動的に
前記のaca 独立臨床アナライザー分析テスト
パツク中に注入させそしてパツク通水管中のカ
ラムを通して溶出させた。試料に続けて2mlの
0.15モル燐酸ナトリウム(PH7.8)を流した。
カラム流速は34μ/秒であつた。このパツク
に次いで針位置2(カラムバイパス)において
更に2.9mlの水を充填した。ONPGを約3 1/2
分後にブレーカー/ミキサーから放出させ
た。酵素活性は基質添加後405nmで、29秒お
よび46秒で測定された。 表によりすべての18の樹脂ロツトの性能を
バツクグラウンド(表A)および感度(表
B)について比較する。バツクグラウンドは試
料が0ng/mlのジゴキシンを含有する場合の
405nmの吸収変化として定義された。これら
条件下ではすべての標識抗体はカラムに結合残
存する筈である。感度は分離として、すなわち
0ng/mlジゴキシンと5ng/mlジゴキシンと
の間における405nmの吸収における変化とし
て定義される。 バツクグラウンドは一般にカラムがジゴキシ
ン−TETA−セフアデツクスよりなつている
場合により低かつたが、感度はカラムがウアバ
イン−TETA−セフアデツクスよりなつてい
る場合に常により良好であつた。最良のウアバ
イン樹脂は0.158吸収単位/分の感度を有して
おり、一方最良のジゴキシン樹脂は0.110吸収
単位/分しか示さなかつた。表Bにおいて星
印を付したこれらの樹脂は以後の研究用に選ば
れたものであつた。 D 精度 表において星印を付された樹脂、すなわち
ウアバイン−TETA−セフアデツクスよりな
る一つのものとジゴキシン−TETA−セフア
デツクスよりなるその他のものを更にジゴキシ
ンに対する検定精度に関して評価した。0、1
または3.4ng/mlジゴキシンを含有する試料を
使用して前記と全く同じようにパツクを操作し
た。少くとも13のパツクが各薬剤濃度において
操作された。そして平均値(X)、標準偏差
(S.D.)および変動係数%(C.V.)が決定され
た。これらは表に示されている。 この薬物に対する医学的決定濃度である1n
g/mlジゴキシンにおいて測定の精度はジゴキ
シンカラムに比較してウアバインカラムに対し
て有意に改善された。ジゴキシンカラムを使用
する場合には、1ng/mlジゴキシンの血清濃
度を有する人は誤認され易い。そして場合によ
り薬剤の過剰投与(または不充分投与)を導き
うる。ジゴキシンは1ng/ml以下の濃度では
有効性はなく、そしてそれより大きく上回る濃
度では有毒なので、そのような測定誤差の結果
は重大なものでありうる。この理由からジゴキ
シンカラムの代りにウアバインカラムを使用す
ることが本発明の基本を形成する。
The present invention provides an improved digoxin immunoassay, and more particularly for a non-competitive heterogeneous immunoassay consisting of a labeled monovalent or divalent anti-digoxin antibody as an indicator reagent and an immobilized ouabain column as a means of performing the separation. Regarding the test kit. There is a large and widespread market for clinical laboratory diagnostic tests that can quickly and accurately measure the concentration of digoxin present in biological fluids. Digoxin is often present in nanomolar or sub-molar concentrations. In recent years, many immunoquantitative techniques have been developed for the measurement of clinically important ligands. Typically,
Competitive binding immunoassays consist of a conjugate of labeled substance bound to a binding component that participates in a binding reaction, producing two types of labeled conjugate: bound and free. The relative amounts of labeled conjugate, bound and free, are a function of the concentration of the ligand to be detected in the test sample. If the bound and free labeled conjugates are essentially indistinguishable by the means used to measure the labeled substance, the bound and free forms must not be physically separated. Must not be. This type of test is called a heterogeneous system. The two most widely used heterogeneous immunoassays are radioimmunoassay (RIA) and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). In RIA, a sample containing an unknown amount of antigen is mixed with known amounts of radiolabeled antigen and antibody. The system is allowed to react to a point near equilibrium and then antibody-bound antigen is separated from unbound antigen. The sample antigen competes with the labeled antigen for a limited number of antibody binding sites, so the more antigen in the sample, the less labeled antigen will be in the bound fraction (or the unbound fraction). (increasingly). This method is generally time consuming (1-3 hours) and labor intensive. More recently, RIA has been automated by immobilization of antibodies on porous supports. After a sample suspected of containing antigen is mixed with a known amount of labeled antigen, the sample is passed through a column containing a limited number of immobilized antibody binding sites. Free or bound label can be quantified. Although rapid, this assay requires rigorous measurement of antibodies to make it reproducible. RIAs have two major disadvantages. The first used labeling substances are radioactive isotopes which have many problems regarding their handling, storage and disposal. Second, RIA is performed in a competitive manner (i.e., the analyte and labeled analyte compete for a limited number of binding sites on the antibody), and thus
The antibody affinity constant typically determines the sensitivity of the assay.
Limited to the range of 10 -8 M 1 to 10 -11 M 1 . ELISA works in principle except that the labeled substance is an enzyme rather than a radioisotope.
Similar to RIA. It is also limited by the fact that sensitivity is still a strict function of the antibody affinity constant. Other labeling substances have been described in addition to isotopes and enzymes. These include fluorophores,
Examples include coenzymes, bioluminescent substances, and enzyme inhibitors. Various methods of implementing the separation step in heterogeneous immunoassays are known. These include filtration, centrifugation, chromatography, and others. The use of affinity columns to carry out separation steps is described in French Patent Application No. 79 15992. It describes the use of a gel coupled thereto with a ligand that has an affinity for the labeled substance and also has molecular sieving properties. The use of gels that have affinity for the ligand of interest rather than the label and have molecular sieving properties has also been disclosed. The assays described can be performed in a competitive or non-competitive manner. U.S. Pat. No. 4,298,687 discloses a heterogeneous immunoassay method in which the substance to be measured is reacted with a labeled primary binding component, and the amount of unreacted binding component is determined to correspond to the primary binding component. It is measured by absorption onto a solid phase that provides specific binding for the component. This linear combination corresponding component is present in a limited amount. U.S. Pat. No. 3,654,090 discloses a non-competitive heterogeneous immunoassay for human chorionic gonadotropin (HCG), which uses an excess of enzyme-labeled divalent antibody and an immobilized antibody to carry out the separation step. transformation
An HCG column is used. This assay is limited in its sensitivity by the fact that it cannot distinguish between 1 molar HCG-bound antibodies and antibodies without HCG binding. Both species are retained by the affinity column. US Pat. No. 4,134,792 discloses a heterogeneous immunoassay method in which a label-specific binding counterpart for a ligand of interest is present in excess. The label-specific binding counterpart is a divalent antibody, which has the same disadvantages as described above. "British J. Haematol." Vol. 47, p. 269 (1981) discloses a two-site immunoradiometric assay (IRMA) for coagulation factors, in which monovalent Fab antibody fragments are used. The results show that a 10-fold higher sensitivity is obtained when using monovalent antibodies rather than divalent antibodies. U.S. Pat. No. 4,200,436 discloses an immunoassay method using labeled monovalent antibodies, in which an immobilized antigen (the same antigen that is to be measured) is used to separate the bound and free fractions. separate. Since it is primarily the bound fraction that is measured, this assay is usually performed in a competitive format. Sensitivity is therefore limited by the affinity constant of the antibody when the assay is performed in the preferred manner. In some cases, the analyte in the immunoassay can be replaced by an analyte congener. In general, performance is expected to be the same between the use of the analyte and the analyte congener. Surprisingly, it has been discovered that in the digoxin assay of the present invention, replacing digoxin with ouabain as the immobilized antigen significantly improves the sensitivity and accuracy of the assay. Although the exact mechanism leading to this improvement is not known, it is thought to be due to the nature of the antigen-antibody reaction. There is a need in the art for a heterogeneous immunoassay of digoxin whose sensitivity and accuracy are not limited by the affinity constants of the antibody. The non-competitive heterogeneous immunoassay method of the present invention consists of the following steps: (a) by contacting a molar excess of labeled monovalent or bivalent anti-digoxin antibody with a test sample suspected of containing digoxin; forming a reaction mixture such that one fraction of said antibody forms a complex with digoxin and one fraction remains free; (b) an amount of said reaction mixture sufficient to bind all of the free antibody; (c) separation of the free antibody from this reaction mixture by contacting the solid phase with ouabain immobilized on a solid support present in the complex eluted from the solid phase by measuring the label; including measuring the amount of The amount of digoxin in the sample can then be determined by comparing the standard curve. In other embodiments, competitive heterogeneous immunoassays are provided, which include the following steps:
(a) forming a reaction mixture by contacting a sample suspected of containing digoxin with a molar excess of ouabain immobilized on a solid phase; and (b) bringing this reaction mixture into contact with a molar excess of ouabain relative to digoxin. , except for ouabain, by contacting with a submolar amount of labeled monovalent or divalent anti-digoxin antibody, (c) allowing a reaction to occur whereby a fraction of the antibody forms a first complex with digoxin, and (d) separating the first fraction from the second fraction; and (e) either the first fraction or the second fraction. It involves measuring the amount of label present in one. It is generally desirable to immunologically purify antibodies before using them in immunoassays. animal serum,
Methods for isolation of IgG from ascites or tissue culture media and its immunological purification by affinity chromatography are also known in the art.
Briefly prepare the IgG fraction by ammonium sulfate precipitation. IgG fractions are then prepared by ion exchange, gel filtration or protein A chromatography. Affinity purification is performed by elution from an antigen column. Antibodies may be either polyclonal or monoclonal. Monovalent antibodies can be prepared by methods known in the art. for example
Fab fragments are obtained by papain digestion of IgG, and Fab' fragments are obtained by disulfide reduction of F(ab') 2 fragments obtained by pepsin digestion of IgG. Any of a number of methods can be used for coupling a label to an antibody. The labeling substance is an enzyme,
It can be a radioisotope, chromophore, fluorophore, or any other substance that can generate a detectable signal alone or in combination with other reagents. Generally, at least one label should be coupled to each antibody, preferably covalently and in a manner that preserves the immunoreactivity of the antibody and the activity of the label. The free sulfhydryl group present in the Fab' fragment provides a specific reactive group for covalent attachment of the label. Heterobifunctional cross-linking reagents with maleimide or thiopyridyl groups are useful for this purpose. Generally, to ensure retention of immunological activity, it is desirable that the final step in the synthesis of labeled antibodies be an immunological purification step. Ouabain or its conjugate can be immobilized on a suitable carrier by methods known in the art, eg, according to Biohemistry, Vol. 9, p. 331 (1970). Generally, the carrier is chosen for its flow properties, and examples may include beaded agarose, beaded dextran, polyacrylamide or glass. Ouabain can be covalently attached to its carrier directly or through a spacer arm which can be a protein, a polyamino acid or a synthetic linking moiety. Typically, the affinity column material is discarded after one use, but it can be recycled if desired. It is generally undesirable for the carrier to have molecular sieving properties. That is, if the labeled antibody dissociates from the sample analyte,
This is because molecular sieves tend to reduce the likelihood that they will meet each other again. In a non-competitive format, the assay of the invention can be performed as follows. A known volume of patient sample, usually 5μ to 500μ of serum, containing an unknown amount of digoxin is mixed with a solution containing a labeled monovalent or divalent antibody in an apparent excess to digoxin. . Usually the labeled antibody is present in about 10-100 molar excess compared to digoxin. The digoxin and antibody are preincubated at a constant temperature between 4°C and 45°C, usually 37°C, for a specified length of time, usually at least 5 minutes, and less than 30 minutes. A known volume of this solution (usually 5 μ to 500 μ) containing digoxin-bound and unbound antibodies is passed through a column consisting of ouabain immobilized on a porous support, preferably having dimensions of 2 mm×10 mm. Enough ouabain-coupling carrier is used to bind all free labeled antibody. The column is eluted at a flow rate of 0.2 to 5.0 ml/min, usually with a total volume of 1 to 5 ml of an appropriate buffer.
The fraction eluted from the column contains labeled antibodies complexed with digoxin from the patient's serum. Label activity in this fraction is then measured. Alternatively, discard this fraction and add chaotropic agents or extreme PH values.
The retained antibodies can be eluted from the column by the chromatography. In the first case the amount of label is directly proportional to the digoxin concentration in the sample. In the second case it is inversely proportional. The assay method of the invention can be performed manually or it can be carried out using a variety of automatic or semi-automatic equipment, e.g.
Can be adapted to the ACA Independent Clinical Analyzer (manufactured by Dupont). In this case, the patient sample and excess labeled monovalent or divalent antibody are preincubated outside the device. Analyze a known volume of this mixture in a test pack (included here as a reference).
29725) automatically at the filling station of the device and then inject enough buffer to bring the final pack volume to 5 ml. The sample mixture is passed through a column of immobilized ouabain on a porous support placed in the pack header and eluted directly into the pack. This eluted fraction contains labeled antibodies complexed with the analyte in the patient's serum. This pack automatically adds the necessary reagents for the signal generation reaction in either a breaker/mixer or a breaker/mixer at 37°C and reads it out with a signal photometer. The assay of the invention can also be performed in a competitive format, meaning that the antibody is exposed to the samples digoxin and ouabain simultaneously rather than sequentially. In the competitive format, the assay is performed as follows. An aliquot of a sample suspected of containing digoxin, typically 10-100μ, is added to a test tube containing a molar excess of ouabain immobilized on a solid phase (generally an affinity column resin such as a cross-linked agarose). or dextran
100~1000μ filling capacity). A monovalent or divalent labeled anti-digoxin antibody solution is then added in a molar excess over the maximum amount of digoxin expected in the sample, but not more than a molar amount relative to ouabain. The amount of antibody solution is generally 5-50μ. The reaction mixture thus produced is incubated at a temperature of 23°C to 45°C, preferably 37°C, for 15 to 60 minutes, preferably 15 minutes, with gentle stirring. The antibody-digoxin complex is then separated from the antibody/immobilized ouabain complex. If affinity resins are used, centrifugation at 2000 xg for about 3 minutes is preferred. The supernatant fluid is then aspirated. Either the amount of label adsorbed onto the solid phase or the amount of label in the supernatant fluid can be measured to determine the amount of digoxin originally present in the test sample.
When the label is an enzyme, measurements can be performed by reacting the enzyme with its substrate to produce a detectable product. Non-enzymatic labels such as fluorophores, chromophores, and radioisotopes can be measured by techniques well known in the art. The advantage of using ouabain rather than digoxin on a solid phase is illustrated by the following example. In these examples, both digoxin (analyte) and ouabain (analyte congener) columns were prepared under various experimental conditions;
Their performance in immunoassays using digoxin affinity columns was then evaluated in terms of background, sensitivity and precision. Although the optimal conditions for the synthesis of each resin were different, the best ouabain resins consistently outperformed the best digoxin resins. Although only ouabain is specifically exemplified herein, equivalents are contemplated such as digitoxin, deslanoside, digoxigenin, and strophanthin. Example 1A Synthesis of Monovalent Antibody-Enzyme Conjugate Digoxin-specific antibodies were immunopurified directly from rabbit whole serum using ouabain-HSA immunoadsorbent. Ouabain was bound to the agarose matrix via a protein (HSA, human serum albumin) spacer arm. The first step involves the synthesis of the ouabain-albumin conjugate. Ouabain (0.56 mmol dissolved in 20 ml of water) was oxidized with sodium metaperiodate (1.02 mmol) for 1 hour at room temperature in the dark. Quantitative oxidation is ethyl acetate:methanol: H2O (75:25:
This was demonstrated by thin layer chromatography on silica gel G plates developed in step 1).
3ml of Dowex AG-1X8 ion exchange resin
Excess periodate was removed by passing the aqueous mixture over a column. Quantitative recovery of ouabain was demonstrated by tracking radiolabeled (tritiated) ouabain. 0.4
Buffer the solution of ouabain oxide to pH 9.5 by adding ml of 5% Na 2 CO 3 ,
It was then combined with 20 ml of HSA solution (28 mg/ml).
After 45 minutes, the conjugate was reduced by adding 0.3 g of sodium borohydride freshly dissolved in 20 ml of water. After 3 hours, 8 ml of 1M formic acid was added to lower the pH to 6.5. After leaving it at PH6.5 for 1 hour, 1 mol,
The PH was raised to 7.5 with NH4OH . The entire reaction mixture was thoroughly dialyzed against distilled water and finally
0.015M Sodium Phosphate Buffer (PH7.8),
Dialyzed against 0.15M NaCl. This conjugate was concentrated using Amicon PM-30 membrane to yield 4.2mg/
ml. Protein concentration was determined by the Lowry method known in the art. Ouabain-HSA conduit gate in "Bio-"
Afuigel 10 (manufactured by Bio-Rad Laboratories) using the method described in the Radmanual.
I made it immobile above. 25ml Afui Gel 10 to 75
ml of ice-cold water. This gel was added to the dialyzed ouabain-HSA conjugate and mixed overnight on a rocker at 4°C. Excess active ester groups were quenched by adding 0.1 ml of 1 molar ethanolamine (PH 8.0) for 1 hour at room temperature. Finally, completely remove this gel with distilled water.
Then in order: 500 ml of 0.5 molar NaCl, 400 ml of 0.1 molar glycine (PH2.5), 300 ml of 2.5 molar
NH4SCN , washed with 1000ml phosphate buffered brine. 6ml of ouabain hydrophilic resin
Column (0.7 x 15cm) so that the bed volume is
and equilibrated with phosphate buffered saline. Antiserum (10 ml of Capel anti-digoxin serum at 4.5 mg/ml monospecific antibody) was applied at a flow rate of less than 1 ml/min. Column at 280nm
with phosphate buffered saline until the absorbance reached baseline (<0.01). Then 60ml
The antibody was eluted from the column with 3 molar NH 4 SCN (PH 7.5) and immediately dialyzed four times against diphosphate buffered saline at 4°C. The 27 ml of affinity purified anti-digoxin antibody was concentrated to 2.7 ml on an Amicon stirred cell apparatus (PM-30 membrane). Final protein concentration is 10mg/
It was hot in ml. The sample was dialyzed against 1000 ml of 0.1 molar sodium acetate (PH4.5) for 4 hours at 4°C. After dialysis, 20 μ of a 10 mg/ml pepsin solution dissolved in the same sodium acetate buffer was added and the temperature was raised to 37° C. and maintained for 20 hours. After this digestion time, the sample was clarified by brief centrifugation and then equilibrated in 0.015 molar sodium phosphate (PH 7.4), 0.15 molar NaCl (phosphate buffered saline).
Chromatography was performed on a −150 column (1.5×90 cm). Column fractions containing the (Fab′) 2 fragment identified by gel electrophoresis were pooled (19.2 ml) and then subjected to pressure filtration (PM-30
Amicon membrane) to concentrate to 2.7 ml. After concentration, this (Fab') 2 fragment was reduced to the corresponding Fab' fragment by adding 55μ of 1M dithiothreitol solution. The reduction is
It was carried out for 90 minutes at 25°C. Then at 4°C 0.15M NaCl, 0.015M Sodium Phosphate, pH 5.6 (2
Dialysis was performed with 1000 ml). The Fab' fragment thus prepared was then reacted with a 20-fold molar excess of m-maleimidobenzoic acid N-hydroxysuccinimide ester (MBS). 2 ml of 85μ of a 79 mmol MBS solution in tetrahydrofuran
Add to the solution of Fab′ fragments and at 25 °C.
The reaction was carried out for 1 hour under argon. This mixture was added to a cephadex G in phosphate buffered saline.
Column (1.5 x 40
cm). The derivatized Fab′ fragments eluted into the void volume were pooled and 12 min in phosphate-buffered saline at 4°C.
Combined with 2 ml of mg/ml β-galactosidase.
After 16 hours the solution was concentrated to 2 ml in an Amicon PM-30 pressurized stirred cell and then loaded with Sepharose 4B-CL (bead-shaped cross-linked macroparticles with a 1-5 x 106 Dalton exclusion limit in a 1.5 x 90 cm column). Porous agarose) column chromatography was performed. The Fab'-β-galactosidase conjugate was co-eluted with free β-galactosidase. All peaks of enzyme activity were pooled and then immunologically purified on an Ouabain affinity column. The immunological purification method was as follows. The pooled column fractions from the Sepharose 4B-CL column were eluted through an Ouabain Affinity column (1.0 x 7.0 cm) and then with 100 ml of phosphate buffered saline. The Fab'-β-galactosidase conjugate was then eluted with 50 ml of 23 mmol ouabain in phosphate-buffered saline. This eluate corresponds to the final reagent, which was
Dialyzed six times against phosphate buffered saline at 4°C. B. Synthesis of Ouabain and Digoxin Resin Ouabain and digoxin were separately synthesized in various ratios via the organic spacer component triethylenetetraamine (TETA) to Sephadex G-10 (a bead-type dextran available from Pharmacia Fine Chemicals). I made it couple. Ouabain (20-325 mg) was dissolved in distilled water and oxidized for 2 hours at 25°C by adding a 5-fold molar excess of sodium metaperiodate. At the end of this time the reactions were stopped by passing each solution through a 5 ml column of Dowex I-X8 (Cl - ion exchange resin) which removed excess periodate. The eluate was collected and brought to a final concentration of 0.1 molar sodium phosphate (PH 7.0) by addition of concentrated stock solution.
TETA (50-125 mg) was added to each solution (see Table 1A) and the PH of the final solution was adjusted to PH 7.0.
This solution was incubated for 1 hour at 25°C and at the end of this time 30mg of sodium cyanoborohydride was added. The resulting solution was stirred at 25°C for 48 hours. The same method described above for ouabain was followed by
However, the test was performed on digoxin by dissolving it in 30% ethanol. Details of the experiment are shown in the table.
Shown in 1B. Each conjugate (9 lots of ouabain-TETA and 9 lots of digoxin-TETA) was then coupled to Sephadex G-10 by the following method. 210 g of Cephadex G-10 was swollen in 1-distilled water. The resin was then washed three times with one portion of water. Finally, the resin was oxidized by suspending it in 1 sodium metaperiodate (10 g/). 25℃ for 1 hour
After being allowed to settle, the resin was allowed to settle, the supernatant fluid was removed, and the resin was washed on a sintered glass funnel using approximately 3 portions of 0.25 molar sodium phosphate (PH 7.0). The resulting resin was divided into 25 ml portions and one portion was mixed into each lot of the synthetic conjugate. After mixing for 1 hour, sodium cyanoborohydride (30 mg) was added to each portion of the conjugate-loaded resin. The resulting suspension is mixed at 25°C for 64 hours, during which time the resin is allowed to settle, the supernatant fluid is removed, and the resin (each section separately) is mixed with 300 ml of water, 300 ml of 0.5 mol.
Washed with NaCl and 500 ml 0.15 molar sodium phosphate (PH 7.1). Each resin section was loaded into an ACA Independent Clinical Analyzer analytical column (0.5 x 8 cm, 1.8 ml per column). The column was then loaded with aca containing 7 mg of o-nitrophenyl-β-D galactopyranoside (ONPG).
A dimple 6 was placed in the water tube of the Independent Clinical Analyzer Analysis Test Pack. C. Comparison of ouabain-TETA-cephadex and digoxin-TETA-cephadex Each resin lot synthesized in (B) above was evaluated on the ACA Independent Clinical Analyzer according to the following protocol. 10 pmol of β-galactosidase-labeled anti-digoxin synthesized in (A) above.
Fab' was added to 100 μ of human pooled serum samples containing 0 or 5 ng/ml digoxin. After incubation for 10 minutes at 25°C, the antibody-sample mixture was automatically injected into the ACA Independent Clinical Analyzer analytical test pack and eluted through the column in the pack water tube. Following the sample, add 2 ml of
0.15M sodium phosphate (PH 7.8) was flushed.
Column flow rate was 34μ/sec. This pack was then filled with an additional 2.9 ml of water at needle position 2 (column bypass). About 3 1/2 ONPG
After a few minutes, the breaker/mixer was discharged. Enzyme activity was measured at 405 nm at 29 and 46 seconds after substrate addition. The table compares the performance of all 18 resin lots in terms of background (Table A) and sensitivity (Table B). The background is when the sample contains 0ng/ml digoxin.
It was defined as the change in absorption at 405 nm. Under these conditions all labeled antibody should remain bound to the column. Sensitivity as separation, i.e.
It is defined as the change in absorbance at 405 nm between 0 ng/ml digoxin and 5 ng/ml digoxin. Although the background was generally lower when the column consisted of digoxin-TETA-cephadex, the sensitivity was always better when the column consisted of ouabain-TETA-cephadex. The best ouabain resin had a sensitivity of 0.158 absorption units/min, while the best digoxin resin exhibited only 0.110 absorption units/min. Those resins marked with an asterisk in Table B were selected for further study. D. Accuracy The resins marked with an asterisk in the table, one consisting of ouabain-TETA-cephadex and the other consisting of digoxin-TETA-cephadex, were further evaluated for assay accuracy against digoxin. 0, 1
Alternatively, packs were run exactly as described above using samples containing 3.4 ng/ml digoxin. At least 13 packs were run at each drug concentration. The mean value (X), standard deviation (SD) and coefficient of variation % (CV) were then determined. These are shown in the table. 1n, which is the medically determined concentration for this drug
The precision of the measurement in g/ml digoxin was significantly improved for the ouabain column compared to the digoxin column. When using a digoxin column, a person with a serum concentration of 1 ng/ml digoxin is easily misidentified. and possibly lead to over-dosing (or under-dosing) of the drug. The consequences of such measurement errors can be significant, as digoxin is ineffective at concentrations below 1 ng/ml and toxic at concentrations significantly above that. For this reason, the use of an ouabain column instead of a digoxin column forms the basis of the invention.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

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【表】 例 2 A 二価(F(ab′)2)抗体酵素コンジユゲートの
合成1mlのアフイニテイー精製抗ジゴキシンF
(ab′)2フラグメント(例1に記載のようにして
調製)〔2.85mg/mlの蛋白質−0.015モル燐酸ナ
トリウム、0.15モルNaCl、1ミリモルEDTA
(PH7.0)中〕を23〜25℃で9.1μの、ジメチル
ホルムアミド中に溶解させた60ミリモルサクシ
ンイミジル4−(N−マレイミド−メチル)シ
クロヘキサン−1−カルボキシレート
(SMCC)溶液と混合させた。60分後、同一の
燐酸ナトリウム−NaCl−EDTA溶液で平衡化
させたセフアデツクスG−25カラム(1.5×30
cm)上でこの溶液を脱塩させることによつてこ
の反応を停止させた。ボイド容積で溶出した蛋
白質を集め、そしてアミコン撹拌セル濃縮装置
(PM−30膜)を使用して1mlまで濃縮した。
1mlの0.05モルトリスHCl、0.15モルNaCl、1
ミリモルMgCl2(PH7.5)中に溶解させたβ−ガ
ラクトシダーゼ24mgをこのF(ab′)2−SMCCア
ダクトに加えそして4℃で20時間反応させた。
4℃で1時間、0.1モルの2−メルカプトエタ
ノール10μの添加によつてこの反応を急冷さ
せた。F(ab′)2−β−ガラクトシダーゼコンジ
ユゲートを0.05モルトリスHCl、0.15モル
NaCl、1ミリモルMgCl2(PH7.5)で4℃で平
衡化させたセフアローズ4Bカラム(1.5×90
cm)上でのクロマトグラフイーによつてこのF
(ab′)2−β−ガラクトシダーゼコンジユゲート
を未反応β−ガラクトシダーゼから分離させ
た。 B ウアバイン樹脂とジゴキシン樹脂の合成 ウアバインおよびジゴキシンをそれぞれ牛血
清アルブミン(BSA)を介して至適比率でセ
フアデツクスG−10に別々にカツプリングさせ
た。 (1) ウアバイン−BSAは500mlの熱蒸留水(70
℃)に5gのウアバイン8水和物を溶解させ
ることにより調製された。溶液を25℃まで冷
却させた後、7.3gのメタ過沃素酸ナトリウ
ムを加え、次いで暗所で25℃で2時間連続混
合させた。次いでこの混合物を250mlのダウ
エツクス(1−X8)陰イオン交換樹脂床に
通すことによつて酸化を停止させた。溶出液
を集め、そして1モル燐酸ナトリウムバツフ
アー(PH7.0)に溶解させた牛血清アルブミ
ン溶液(10g/500ml)と合した。25℃で1
時間置いた後、0.64gのナトリウムシアノボ
ロハイドライドを撹拌しつつ加えそしてこの
混合物を25℃で72時間培養させた。カツプリ
ングしなかつたウアバインを、ウアバイン−
BSAコンジユゲート溶液を24時間蒸留水流
水で次いで20容量の0.015モル燐酸ナトリウ
ムバツフアー(PH7.0)で4℃で透析させる
ことによつてこの混合物から除去した。セフ
アデツクス樹脂にカツプリングする前に
NaCl14.6gを加えることによつて、このコ
ンジユゲート溶液の最終イオン強度を0.25モ
ルに調整した。 (2) ウアバイン−BSAのセフアデツクスG−
10へのカツプリング セフアデツクスG−10(420g)(フアルマ
シア・フアイン・ケミカルズ社製)を1時間
以上、2000mlの蒸留水中で膨潤させた。樹脂
微粒子をデカントおよび3×2000mlの水によ
る再懸濁により除去させた。次いで樹脂を20
gの溶解メタ過沃素酸ナトリウムを含有する
水1000mlに再懸濁させることにより酸化させ
た。10分後、樹脂を5×2000mlの水、次いで
4000mlの0.25モル燐酸ナトリウムバツフアー
(PH7.0)で洗つた。デカントさせた樹脂を
1000mlのウアバイン−BSA溶液(前記より
のもの)に再懸濁させ、25℃で1時間混合さ
せ、次いで0.66gのナトリウムシアノボロハ
イドライドと混合させた。72時間後、水中の
0.1%ナトリウムドデシルサルフエート4000
ml、12の蒸留水、次いで4000mlの0.15モル
燐酸ナトリウムバツフアー(PH7.1)で完全
に洗つた。最終樹脂をデユポンaca 独立臨
床アナライザー中での自動分析に使用するた
めの小形カラム(0.5cm×7cm)中にスラリ
ー状態で充填させた。 (3) ジゴキシン−BSAは75mlのエタノールに
1.25gのジゴキシンを溶解させ、ついでこの
溶液を1.83gのメタ過沃素酸ナトリウムを含
有する水150mlと合することにより調製され
た。25℃で2時間撹拌した後、この混合物を
ダウエツクス(1−X8)陰イオン交換樹脂
床(100ml)に通すことによつて酸化を停止
させた。溶出液を0.1モル燐酸ナトリウム
(PH8.5)に溶解させた牛血清アルブミン
(2.5g)の溶液と合した。ナトリウムシアノ
ボロハイドライド(0.24g)に次いで加え、
そしてこの混合物を25℃で48時間混合させ
た。遊離のコンジユゲートしていないジゴキ
シンを2日間蒸留水流水で、次いで20容量の
0.015モル燐酸ナトリウムバツフアー(PH
7.0)で4℃で透析させることによつて除去
した。 (4) ジゴキシン−BSAのセフアデツクスG−
10へのカツプリング セフアデツクスG−10(50g)を1時間以
上、250mlの蒸留水中で膨潤させた。樹脂微
粒子をデカントおよび再懸濁により除去させ
た。次いで樹脂を5gの溶解メタ過沃素酸ナ
トリウムを含有する水250mlに再懸濁させる
ことにより酸化させた。10分後樹脂を5×
250mlの水、次いで0.1モル燐酸ナトリウムバ
ツフアー(PH8.5)1000mlで洗つた。デカン
トさせた樹脂(〜250mlの沈降床容積)を次
いで125mgのナトリウムシアノボロハイドラ
イドを含有する125mlの0.1モル燐酸ナトリウ
ムバツフアー(PH8.5)でスラリー化させた。
24時間絶えず混合した後樹脂を3×500mlの
水、500mlの0.15モル燐酸ナトリウム(PH
7.8)で洗い、そして125mlの0.15モル燐酸ナ
トリウム(PH8.5)に4℃で再懸濁させた。
無水下酸(1.25ml)をスラリーに加えそして
30分間混合しつつ4℃で反応させた。樹脂を
1の0.5モルNaCl、4の蒸留水および2
の0.15モル燐酸ナトリウム(PH7.1)で完
全に洗つた。最終樹脂をaca 独立臨床アナ
ライザーテストパツクの通水管中に位置させ
るように設計されている小形カラム(0.5cm
×8cm)中にスラリー状で充填させた。 C 二価抗体酵素コンジユゲートを使用するジゴ
キシン−BSA−セフアデツクス樹脂とウアバ
イン−BSA−セフアデツクス樹脂の比較 同一条件下に両樹脂ロツトを比較した。前記
(A)で合成されたF(ab′)2−β−ガラクトシダー
ゼ(200μのバツフアー中2.6ピコモル)を
種々の量のジゴキシン(0、0.5、1.5、3.5およ
び5.0ng/ml)を含有する正常人血清標準液
200μに加えた。10分間の25℃における培養
時間の後、全抵抗−試料混合物を自動的にaca
独立臨床アナライザーテストパツクに注入
し、そしてパツク通水管中のカラムを通して溶
出させた。試料につづいて2mlの0.15モル燐酸
ナトリウムPH7.8を流した。カラム流速は34μ
/秒であつた。次いで針位置2(カラムバイ
パス)においてパツクに更に2.6mlの水を充填
した。ONPGは約3.5分後にブレーカー/ミキ
サーから放出された。酵素活性は405nmで、
基質添加後29および46秒で測定された。 第1図および表によりバツクグラウンドおよ
び傾斜感度(第1図)および精度(表)に関し
て2つの至適化させたジゴキシン−BSA−セフ
アデツクスおよびウアバイン−BSA−セフアデ
ツクス樹脂の性能を比較する。 両樹脂ロツトはF(ab′)2−β−ガラクトシダー
ゼコンジユゲートに関して直線状薬量感応を可能
にするが、ウアバイン−樹脂はより低いバツクグ
ラウンド(32%低い)およびより大きな傾斜感度
(47%大きい)の両方を示した。より低いバツク
グラウンドおよびより高い傾斜感度はより良好な
検定性能および精度にとつて好ましいものであ
る。更に検定精度はジゴキシン樹脂に対するより
もウアバイン樹脂に対して顕著でより良好であつ
た(表)。個々のパツク検定は前記と全く同様
にして2つのジゴキシン濃度、0.5ng/mlおよび
1.5ng/mlで実施された。各薬剤濃度に対して少
くとも12パツクが操作された。そして平均値
(X)、標準偏差(S.D.)および変動係数(%)
(C.V.)が測定された。
[Table] Example 2 A Synthesis of bivalent (F(ab') 2 ) antibody-enzyme conjugate 1 ml of affinity purified anti-digoxin F
(ab') 2 fragments (prepared as described in Example 1) [2.85 mg/ml protein - 0.015 M sodium phosphate, 0.15 M NaCl, 1 mmol EDTA
(in pH 7.0)] at 23-25°C with 9.1μ of 60 mmol succinimidyl 4-(N-maleimido-methyl)cyclohexane-1-carboxylate (SMCC) solution dissolved in dimethylformamide. I let it happen. After 60 minutes, add a Sephadex G-25 column (1.5 x 30
The reaction was stopped by desalting the solution over cm). The eluted protein in the void volume was collected and concentrated to 1 ml using an Amicon stirred cell concentrator (PM-30 membrane).
1 ml 0.05 M Tris HCl, 0.15 M NaCl, 1
24 mg of β-galactosidase dissolved in mmolar MgCl 2 (PH 7.5) was added to the F(ab') 2 -SMCC adduct and reacted for 20 hours at 4°C.
The reaction was quenched by the addition of 10μ of 0.1M 2-mercaptoethanol for 1 hour at 4°C. F(ab') 2 -β-galactosidase conjugate in 0.05 mol Tris HCl, 0.15 mol
Sepharose 4B column (1.5 x 90
This F by chromatography on cm)
The (ab′) 2 -β-galactosidase conjugate was separated from unreacted β-galactosidase. B. Synthesis of Ouabain Resin and Digoxin Resin Ouabain and digoxin were each coupled separately to Cephadex G-10 at an optimal ratio via bovine serum albumin (BSA). (1) Ouabain-BSA is 500ml of hot distilled water (70ml
℃) by dissolving 5 g of ouabain octahydrate. After the solution was cooled to 25°C, 7.3g of sodium metaperiodate was added and then mixed continuously for 2 hours at 25°C in the dark. The oxidation was then stopped by passing the mixture through a 250 ml bed of Dowex (1-X8) anion exchange resin. The eluate was collected and combined with a solution of bovine serum albumin (10 g/500 ml) dissolved in 1 molar sodium phosphate buffer (PH 7.0). 1 at 25℃
After an hour, 0.64 g of sodium cyanoborohydride was added with stirring and the mixture was incubated at 25° C. for 72 hours. The ouabain that did not couple with the ouabain.
The BSA conjugate solution was removed from the mixture by dialysis for 24 hours against running distilled water and then against 20 volumes of 0.015 molar sodium phosphate buffer (PH 7.0) at 4°C. Before coupling to Sefdex resin
The final ionic strength of the conjugate solution was adjusted to 0.25 molar by adding 14.6 g of NaCl. (2) Ouabain - BSA's Safety Index G -
Coupling to 10 Sephadex G-10 (420 g) (manufactured by Pharmacia Fine Chemicals) was swollen in 2000 ml of distilled water for over 1 hour. The resin particulates were removed by decanting and resuspending in 3 x 2000 ml of water. Then add 20 resin
The mixture was oxidized by resuspension in 1000 ml of water containing g of dissolved sodium metaperiodate. After 10 minutes, the resin was washed with 5 x 2000 ml of water, then
Washed with 4000 ml of 0.25 molar sodium phosphate buffer (PH 7.0). Decanted resin
It was resuspended in 1000 ml of ouabain-BSA solution (as above) and mixed for 1 hour at 25°C, then mixed with 0.66 g of sodium cyanoborohydride. After 72 hours, underwater
0.1% Sodium Dodecyl Sulfate 4000
12 ml of distilled water and then thoroughly washed with 4000 ml of 0.15 molar sodium phosphate buffer (PH 7.1). The final resin was loaded as a slurry into small columns (0.5 cm x 7 cm) for use in automated analysis in a Dupont ACA Independent Clinical Analyzer. (3) Digoxin-BSA in 75ml of ethanol
It was prepared by dissolving 1.25 g of digoxin and then combining this solution with 150 ml of water containing 1.83 g of sodium metaperiodate. After stirring for 2 hours at 25°C, the oxidation was stopped by passing the mixture through a bed of Dowex (1-X8) anion exchange resin (100ml). The eluate was combined with a solution of bovine serum albumin (2.5 g) dissolved in 0.1 molar sodium phosphate (PH 8.5). Sodium cyanoborohydride (0.24 g) was then added;
This mixture was then allowed to mix at 25°C for 48 hours. Free, unconjugated digoxin was dissolved in running distilled water for 2 days, then 20 vol.
0.015M Sodium Phosphate Buffer (PH
7.0) at 4°C. (4) Digoxin-BSA Cephadex G-
Coupling to 10 Sephadex G-10 (50 g) was swollen in 250 ml of distilled water for over 1 hour. The resin particulates were removed by decanting and resuspending. The resin was then oxidized by resuspending it in 250 ml of water containing 5 g of dissolved sodium metaperiodate. After 10 minutes, add 5x resin.
Washed with 250 ml of water followed by 1000 ml of 0.1 molar sodium phosphate buffer (PH 8.5). The decanted resin (~250 ml settling bed volume) was then slurried with 125 ml of 0.1 molar sodium phosphate buffer (PH 8.5) containing 125 mg of sodium cyanoborohydride.
After 24 hours of constant mixing, the resin was mixed with 3 x 500 ml of water, 500 ml of 0.15 molar sodium phosphate (PH
7.8) and resuspended in 125 ml of 0.15 molar sodium phosphate (PH 8.5) at 4°C.
Add anhydrous lower acid (1.25 ml) to the slurry and
The reaction was carried out at 4° C. with mixing for 30 minutes. The resin was mixed with 1 part 0.5M NaCl, 4 parts distilled water and 2 parts
Wash thoroughly with 0.15M sodium phosphate (PH7.1). A small column (0.5 cm
× 8 cm) was filled in slurry form. C. Comparison of Digoxin-BSA-Sephadex Resin and Ouabain-BSA-Sephadex Resin Using Bivalent Antibody Enzyme Conjugate Both resin lots were compared under the same conditions. Said
(A) Synthesized F(ab') 2 -β-galactosidase (2.6 pmol in 200μ buffer) in normal subjects containing various amounts of digoxin (0, 0.5, 1.5, 3.5 and 5.0 ng/ml) serum standard solution
Added to 200μ. After an incubation period of 10 minutes at 25°C, the total resistance-sample mixture is automatically aca
It was injected into an Independent Clinical Analyzer test pack and eluted through the column in the pack water tube. The sample was followed by 2 ml of 0.15 molar sodium phosphate pH 7.8. Column flow rate is 34μ
/ seconds. The pack was then filled with an additional 2.6 ml of water at needle position 2 (column bypass). ONPG was released from the breaker/mixer after approximately 3.5 minutes. Enzyme activity is 405nm;
Measured at 29 and 46 seconds after substrate addition. FIG. 1 and the table compare the performance of two optimized digoxin-BSA-Sephadex and ouabain-BSA-Sephadex resins in terms of background and slope sensitivity (FIG. 1) and precision (Table). Although both resin lots allow a linear dose response for the F(ab') 2 -β-galactosidase conjugate, the ouabain resin has a lower background (32% lower) and a greater slope sensitivity (47%). large). Lower background and higher slope sensitivity are preferred for better assay performance and precision. Moreover, the assay accuracy was significantly better for ouabain resin than for digoxin resin (Table). Individual pack assays were performed exactly as before using two digoxin concentrations, 0.5 ng/ml and 0.5 ng/ml.
Performed at 1.5ng/ml. At least 12 packs were run for each drug concentration. and mean value (X), standard deviation (SD) and coefficient of variation (%)
(CV) was measured.

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

添付図面はジゴキシンカラムとウアバインカラ
ムを用いた場合の傾斜感度を表わすグラフであ
る。
The attached drawing is a graph showing the slope sensitivity when using a digoxin column and an ouabain column.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 標識された一価または二価の抗ジゴキシン抗
体と、不動化されたウアバインを有する固体相と
からなる、液体試料中のジゴキシン量を測定する
ための不均質系ジゴキシン免疫定量用テストキツ
ト。
1. A test kit for heterogeneous digoxin immunoassay for measuring the amount of digoxin in a liquid sample, comprising a labeled monovalent or divalent anti-digoxin antibody and a solid phase having immobilized ouabain.
JP17900186A 1983-10-03 1986-07-31 Test kit for determining heterogeneous group digoxin immunity Granted JPS6285864A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US53877283A 1983-10-03 1983-10-03
US538772 1983-10-03
US571966 1984-01-18

Publications (2)

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JPS6285864A JPS6285864A (en) 1987-04-20
JPH0335625B2 true JPH0335625B2 (en) 1991-05-28

Family

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JP20570484A Granted JPS60105965A (en) 1983-10-03 1984-10-02 Method of determining heterogeneous system digoxin immunity
JP17900186A Granted JPS6285864A (en) 1983-10-03 1986-07-31 Test kit for determining heterogeneous group digoxin immunity

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